האמינות של קישורים נתונים במערכות רגישות מרחוק קובע ישירות את האיכות והזמן של המידע שנאסף מלוויינים, כלי רכב אוויריים בלתי מאוישים (UAVs), וחיישנים המבוססים על הקרקע, שכן הביקוש לשיעורי נתונים גבוהים יותר ו ניטור בזמן אמת גדל, ערוצי תקשורת עומדים בפני איומים גוברים מהתערבות, רעש, וחיבור ספקטרום מכוון שלו התפתחה כטכנולוגיה בסיסית המספקת את העוצמה הנדרשת למשימה זו, מציעה קישורים מינימליים, למעט, להפצת אותות, מאשר יכולת התפשטות של תפקוד זה, לספקטרום, להפצת קישורים בטווח הקצר, לספקטרום, להפרעות, וקידום ישיר, וקידום ישיר, מאשר לספקטרום, לספקטרום, לצמצום, לצמצום, להפצת קישורים בטווח הקצר, וקידום רוחב פס רחב יותר, וקידום מטרות נמוכות יותר, על ידי שימוש, וקידום ישיר, להפרעות, וקידום מטרות מורכבות יותר, על ידי ספקטרום.

מה זה Pros Spectrum Technology?

ספקטרום מבוזר הוא טכניקת שידור שבה האנרגיה של אות מופץ על פני להקה תדר רחב משמעותית מאשר רוחב הפס של המידע המקורי.בתקשורת פסים סטנדרטית, האות תופסת מספיק רוחב פס כדי לשאת את הנתונים ביעילות.ספקטרום להפיץ במכוון את רוחב הפס הזה, לעתים קרובות על ידי גורם של עשרות עד אלפי, באמצעות קוד מתפשט או רצף ידוע הן משדר ו המקלט.

היסטוריה ופיתוח

הרעיון חוזר בשנות ה-40, כאשר השחקנית האדי למארר ומלחין ג'ורג' אנתיל הפטנט על תוכנית התדירות-הההה שנועדה להגן על אותות ההנחיות של טורפדו מזינוק.הרעיון שלהם, עם זאת, לא ראה יישום מעשי עד שנות ה-60 וה-70, כאשר אלקטרוניקה דיגיטלית עשתה את משימות הסינון ההכרחיות של מערכת התקשורת הבטוחה, ובהמשך, יישומים אזרחיים כגון תצפית גלובלית (SECS) ו-Firy (S) ו-Firet) נכנסו לשימוש נרחב ב-Firy (SECR).

עקרון יסוד: עיבוד

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

השוואות עם Narrowband Communications

במערכות פס צרות, מקור יחיד של התערבות - בין אם משדר רדיו אחר, הרמוני או מקור רעש טבעי - יכול לחסום לחלוטין את האות. להפיץ ספקטרום להפיץ את כוח ההתערבות על פני הלהקה הרחבה יותר, כך שלאחר פיזור, רק חלק מההתערבות נופל בתוך רוחב הפס של המידע, בנוסף, אותות ספקטרום מתפשטים פחות ניתנים לזיהוי כי צפיפות הכוח שלהם הוא נמוך - לעתים קרובות מתחת לרצפה הרעש - כדי להפוך את העמידים מרחוק להגדרה.

שיטות ספקטרום רחב

שתי משפחות עיקריות של ספקטרום התפשטות - רצף מתפתל ובימוי ישיר - מערכות מעשיות, עם גרסאות היברידיות המשמשות גם בעיצובים מתקדמים.כל שיטה מציעה סחרחורים נפרדים המורכבות, מפציצה מחדש שגיאות, דרישות סינכרון.

תדירות ההוגות להפיץ Spectrum (FHSS)

FHSS מחלק את רוחב הפס הזמין לערוצי תדר רבים.המעביר מתג במהירות את תדירות המוביל בין הערוצים האלה על פי רצף פסאודודום הידוע למקלט.זמן הווה לערוץ הוא בדרך כלל קצר - על סדר של מילימטרים או פחות.תבנית הזינוק מסונכרן בין משדר למקבל, אך מאפשר למקלט לעקוב אחר הרצף ה-FHSS מספקת התנגדות מצוינת להפרעות צרות כי רק שבריר מדויקת של סמן לא יכול להיות בעל השפעה מדויקת על ידי כמה סמן.

בחישה מרחוק, FHSS משמש קישורים טלמטאריים עבור לווייניים דלת-כדור הארץ (LEO) ובמערכות צבאיות מרוחקות מרוחקות מרוחקות, שבו הגנה אנטי-ג'אם (AJ) היא קריטית. לדוגמה, רשת הלווין Iridium משתמשת FHSS עבור קישורים הצלב שלה וקישורי המשתמש שלה, ומספקת עמידות נגד התערבות ב-L-F טיפוסית של 20BS עשויה להשיג יותר מ- 30 ערוצים.

המונחים: Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

DSSS מכפיל את אות הנתונים על ידי רעש פסאודודום גבוה (PN) קוד, להפיץ את האות על פני רוחב פס רחב.קצב השבבים - שיעור קוד PN - קובע את הגורם המתפשט. at the המקלט, אותו קוד PN, מסונכרן בזמן, משמש כדי לפענח את האות, מכווץ את האות רחב בחזרה למידע המקורי של פס מספק רווח נמוך במיוחד לאחר הפרעה רחבה של עיבוד רחב.

מערכת מיקום גלובלית (GPS) היא דוגמה בולטת של DSSS בחישה מרחוק.כל לוויין GPS משדר קוד PN ייחודי, המאפשר לכל הלוויינים לשתף את אותה הלהקה תדר (L1 ב 1575.42 MHz) עם התערבות הדדית מינימלית מינימלית.היכולת של המקלט לקשור עם קודים מרובים בו זמנית מאפשרת מיקום מדויק.

שיטות שונות וטכניקות היברידיות

צ'ייפ להפיץ ספקטרום (CSS), המשמש כמה מכ"ם ורשתות בעלות כוח נמוך רחב רחב (למשל, LoRa), מאמת את האות עם טאטא תדר ליניארי לאורך זמן. CSS מספק עוצמה מצוינת נגד שינויים דופלר והוא מתאים היטב לפלטפורמות חישה מרחוק דינמי כמו UAVs. מערכות היברידיות לעתים קרובות משלבות FHSS ו- DSSS כדי להשיג את היתרונות של שניהם: ההפרעה של טכניקות חריפות של ה-HSS.

היתרונות של הפצת Spectrum ב Sensing מרחוק

אימוץ של ספקטרום התפשטות בקישורי נתונים מרחוק מונע על ידי יתרונות קוונטיים באמינות, אבטחה וגמישות תפעולית.כל אחד מהם מטפל ישירות באתגרים של סביבות תקשורת לטווח ארוך, בלתי מושכות, או תחרות.

יעילות משופרת והתערבות Mitigation

קישורים לחישה מרחוק פועלים לעתים קרובות בלהקות תדרים משותפים עם שירותים אחרים - כגון שירותי לוויין קבועים, טלפוניה ניידת או מכ"ם - מה שמוביל להתערבות מכוונת או לא מכוונת של ספקטרום מדכא את הפרעות פס צרים על ידי היחס של רוחב הפס המתפשט אל רוחב הפס של המידע.לדוגמה, מערכת DSSS עם רווח של 30 dB יכולה לסבול אות בין 1000 פעמים חזק יותר מאשר תדירות טיפול יעיל של טיפול זהה, למשל, לחץ על ידי טיפול יעיל של טיפול ידני (בטווח).

שיפור הביטחון והסתברות נמוכה של אינטרקטו

מכיוון שסיגות ספקטרום מבוזר מועברות בצפיפות ספקטרום כוח נמוכה, הם מופיעים לעתים קרובות כרעש לכל מקלט שאינו מכיר את הקוד המתפשט.הסתברות נמוכה זו של לירוט (LPI) מסייעת להגן על נתונים רגישים מרחוק מגישה בלתי מורשית.יתר על כן, הקוד המתפשט פועל כצורה של הצפנה: ללא ידע של רצף PN, מחסנים לא יכולים לקלקל את האות בעוד שלא ניתן לפשט יכולת הגנה על ידי ספקטרום חזק, אלאורטיבית של מערכת אבטחה מתקדמת, היא תכונה זו, אלאורבת, אלאורבת, אלא גם כן, היא מערכת אבטחה מתקדמת, והיא מוסיפה ספקטרום רחב של ספקטרום רחב של ספקטרום רחב של הצפנה פיזית, ללא ידע של הצפנה.

התנגדות ל-Jaming and Anti-Jam Capabilities

התכשיטות של ה-Intentional מהווה איום חמור על פעולות חישה מרחוק, במיוחד בהקשרים של הגנה או אינטליגנציה. אותות ספקטרום מפוזרים קשה מאוד להקיש ביעילות. a צר-band-נגב ששורף רק חלק מהפס רוחב הפס יש השפעה מינימלית, כי תהליך ה-Spoting של המקלט יכול לעתים קרובות לפשט את כוח ה-H על פני רוחב הפס, ובכך להפחית את ההשפעה שלו לרמה רחבה יותר.

רובוסטנס בסביבה נוסי ורבפת

פלטפורמות חישה מרחוק פועלות לעתים קרובות בסביבות עם רעש משמעותי או ריבוי רב-אופטים - אזורים עירוניים, שטח הררי, או ליד גוף מים שבו השתקפות גורמת ביטול אות. תכונות ההנעה של DSSS להפוך אותו חזק מטבעו באופן חד-משמעי ל multipath: גירסאות מעומעמות של האות הן ללא קורב עם הנתיב הישיר הרצוי, כך שהם תורמים רק עלייה קטנה בקומת הרעש לאחר despread, לדוגמה, במהירויות נמוכות של מילימטר (או-FSS) עם חיבורים (או-FSS) נמוך יותר) באופן קבוע (אופטיים).

יישומים להפיץ מערכות Sensing מרחוק

טכניקות ספקטרום מבוזרות מוטבעות כעת בטווח רחב של פלטפורמות רגישות מרחוק, מלוויינים תצפית גדולה לכדור הארץ ועד מזל"טים קטנים ורשתות חיישן החלפת.התתתות הבאות מדגישות תרחישי פריסה מרכזיים.

תקשורת לווין

כמעט כל לווייני החישה מרחוק המודרניים משתמשים בספקטרום רחב לפחות עבור טלמטים שלהם, מעקב ופקד (TT & C) קישורים.משימות Sentinel של סוכנות החלל האירופית, למשל, להשתמש ב-DSSS ב- S-band עבור פיקוד וטלמטארי עם רווחים של כ-20 dB, ולהבטיח סגירה קישור גם במהלך הפחתה נמוכה עובר דרך pheosre USat שימוש ב-Facteances ארוך טווח נתונים.

כלי רכב אוויריים בלתי מאוישים (UAVs)

מל"טים המשמשים למעקב חקלאי, מעקב ועומס סביבתי על ספקטרום מבוזר עבור קישורים פיקוד ובקרה ו עבור קטעי וידאו / נתונים למטה קישורים.קישורים לטווח ארוך, קו-of-sight המשמשים פעולות AV רבים פגיעים להפרעה ממדרים מבוססי קרקע, קווי חשמל, ומטוסים אחרים.FHSS הוא נפוץ במערכות בקרה צרכניות ותעשייתיות (למשל, 2.4 GHz) כי הם מאפשרים שימוש יעיל בקבצי חשמל מבוססי ספקטרום חשמלי (מספקים) כגון ספקטרום) להגבלות על ידי שימוש ב- CUSCDC) לשימושים מאובטחים מאובטחים מאובטחים מאובטחים).

רשתות מבוססות-בסיס מרוחקות

רשתות פליטות גדולות של חיישנים מבוססי קרקע - כגון מכ"מים מזג אוויר, צגים סיסמיים, ומיילדות סביבתיות - לעתים קרובות לתקשר אלחוטית על מרחקים מורחבים.ספקטרום מאפשר לרשתות אלה לפעול בלהקות ללא רישיון ללא ISM (למשל, 900 מ"מ, 2.4 GHz, GHz) תוך שיתוף פעולה עם Wi-Fi, Bluetooth, משתמשים אחרים.

שקיפות ודרכים עתידיות

טכנולוגיית ספקטרום מבוזר נותרה אבן הפינה של קישורים נתונים רגישים מרחוק אמין.היכולת שלה להפחית את ההתערבות, להתנגד לייבוש, ולפעול חזק בסביבות רועשות ורב-פתטיות הופכת אותו הכרחי עבור מערכות חשונות מרוחקות בהווה ובעתיד.כפי שהספקטרום האלקטרומגנטי הופך יותר ויותר לדחוס עם לוויינים, מכשירי IoT ורשתות אלחוטיות, הצורך להתפשט רק מגביר את הטכניקות מתפתחות כמו ספקטרום קוגניטיבי פתוח מבטיח שיפור גבוה יותר של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום גבוה יותר ספקטרום והבטחות מתקדמות יותר ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום של ספקטרום ספקטרום התחממות ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום התחממות גבוהה יותר ספקטרום התחממות התחממות התחממות ספקטרום התחממות התחממות התחממות התחממות התחממות למערכות אבטחה ספקטרום ספקטרום התחממות התחממות התחממות למערכות אבטחה למערכות אבטחה התחממות , ורשתות התחממות התחממות , ורשתות , ורשתות מתקדמות למערכות אבטחה , ורשתות אלחוטית למערכות אבטחה , מבטיח שיפור למערכות אבטחה ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום ספקטרום התחממות התחממות מהירויות מתקדמות יותר

לקריאה נוספת על יסודות ספקטרום מבוזר ויישומים רגישים מרחוק, ראה את המשאבים הבאים:

  • [15] [15] [15] [15] [15]
  • (ב) עיין ב[[1924]]: [[1924]]]]
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0 מדע בדיוני: להפיץ את הספקטרום ב SenssentiingFLT (הראשונה ל- 1:1).